La clasificación del riesgo debido a los almacenamientos situados en edificios habitados (III)* La mejora del nuevo procedimiento de clasificación para obtener resultados inmediatos con facilidad. Por Pedro J. Álvarez Morales ©2015 *revisado ©2016 1. Un procedimiento exacto pero laborioso En el artículo anterior se planteó un nuevo procedimiento de clasificación para los almacenamientos que el Documento Básico DB SI del Código Técnico de la Edificación califica como locales de riesgo especial. El nuevo procedimiento emplea los dos criterios (densidad de carga de fuego ponderada y corregida, volumen de recinto) que utiliza el DB SI para supuestos diferentes (almacenes del uso comercial, resto de almacenes), de manera combinada, mediante la tabla de doble entrada que se incluye a continuación. Tabla 2.1. Clasificación de los locales y zonas de riesgo especial integrados en edificios. Uso previsto del edificio o establecimiento -Uso del local o zona

Tamaño del local o zona V = volumen disponible para el almacenamiento [en m³] (1) H = altura libre al techo o falso techo [en m] QS = densidad de carga de fuego ponderada y corregida [en MJ/m²] Riesgo bajo

Riesgo medio

Riesgo alto

En cualquier edificio o establecimiento: - Almacenes de elementos combustibles, archivos de documentos, depó(2) sitos de libros, etc. : (3)

2

200 < QS ≤ 425 MJ/m 2 425 < QS ≤ 850 MJ/m 850 < QS ≤ 3.400 MJ/m

V

850 10 2 H  3 QS

2

2

H 850 10  V 3 QS

y

QS > 3.400 MJ/m

2

V

3400 10 2 H  3 QS

V

3400 10 2 H  3 QS

3400 10 2 H  V 3 QS

y V

13600 10 2 H  3 QS

V

13600 10 2 H  3 QS

(1) Si el techo es inclinado se considera la altura promedio. 6 (2) Si la carga de fuego total ponderada y corregida alcanza o supera 3·10 MJ, se regulan por el Reglamento de seguridad contra incendios en los establecimientos industriales. (3) No se considera local de riesgo especial si es subsidiario del Uso Comercial.

1

Esta nueva clasificación podría emplearse para cualquier almacén, ya sea subsidiario del uso comercial, o de cualquier otro uso, unificando la clasificación que aparece escindida en la tabla 2.1 de la Sección SI 1 del texto del DB SI. El problema es que este nuevo sistema de clasificación es más complejo que el establecido en el DB SI. El procedimiento de aplicación sería el siguiente: 1. Recopilación de los datos del almacenamiento:  Superficie, altura y volumen del recinto almacén.  Tipo y cantidad de almacenamiento. 2. Calcular QS (densidad de carga de fuego ponderada y corregida) en MJ/m². 3. Elegir la fila de la tabla que le corresponde al valor de QS. 4. Calcular (850·102/3)·(H/QS) y comparar con el volumen (V) del almacén. 5. Si el valor de QS corresponde a la segunda fila (comprendido entre 850 y 3.400 MJ/m²), habrá que calcular (3400·102/3)·(H/QS) y comparar con V. 6. Si el valor de QS corresponde a la tercera fila (mayor que 3.400 MJ/m²), además de calcular (3400·102/3)·(H/QS), se precisa calcular (13600· 102/3)·(H/QS), y comparar con V. 7. Clasificar el riesgo bajo, medio o alto en función de la comparación del volumen V. El cálculo más sencillo es el que resulta de obtener un valor de QS correspondiente a la primera fila (no mayor que 850 MJ/m²), ya que termina en el 4º paso. La clasificación incluida en el DB SI, cuando se refiere a un almacén subsidiario del uso comercial únicamente precisa llegar al 2º paso y comparar QS con los valores de las tres columnas de la tabla 2.1 de la Sección SI 1. Para el resto de los almacenes, en el DB SI la clasificación se termina en el 1º paso al obtener el volumen y compararlo igualmente con el volumen indicado en las columnas. Por ello, el objetivo es lograr un sistema de clasificación que mejorando el incluido en el DB SI permita una aplicación sencilla.

2. Transformando fórmulas El modo de simplificar el proceso de cálculo parte de operar en la fórmula que el Anexo I del RSCIEI (apartado 3.2.2.b) propone para el cálculo de densidad de carga de fuego en los almacenamientos: n

QS 

 q vi  C i  h i  s i 1

A

 R a  [1]

Los valores de “qvi” son cargas de fuego por m³ de cada tipo de almacenamiento diferente que se recogen en la tabla 1.2 del Anexo I del RSCIEI, bajo epígrafes como “aparatos de televisión”, “archivos”, “automóviles, almacén de accesorios”, “bebidas alcohólicas, venta”, “bebidas bajas en o sin alcohol”, “material de oficina”, “muebles de madera”, “neumáticos de automóviles”, “papelería”, “prendas de vestir”.

2

En la fórmula [1] se introducen dos simplificaciones: 



El producto “hi·si” se sustituye por “Vi”: volumen de cada zona con diferente tipo almacenamiento (i). En un almacenamiento mediante estanterías representa el producto de la superficie ocupada en planta por las estanterías (si) y su altura (hi), es decir, el volumen de la envolvente de las estanterías (Vi). Si existen huecos constantes y considerables en las estanterías, puede reducirse el volumen envolvente al volumen real de producto. Se considera que solo existe un único tipo de almacenamiento, por lo que “i=1” y el sumatorio se transforma en un único sumando. En consecuencia: qv1 = qv, es la carga de fuego por m³ del almacenamiento y Vi = V1, es el volumen de los productos almacenados.

De ese modo se llega a la siguiente expresión:

QS 

q v Ci  R a  V1  [2] A

Por otra parte, el numerador de la expresión corresponde a la carga de fuego total ponderada y corregida (QT):

QS 

QT  A



[3]

De las fórmulas [2] y [3] se obtiene una nueva expresión de QT:

QT  q v  Ci  R a  V1

[4]

Mediante la aplicación de las tablas incluidas en el RSCIEI se pueden determinar los valores qv, Ci y Ra para cada tipo de almacenamiento, en un gran número de casos habituales. Son parámetros conocidos y constantes para cualquier cálculo de carga de fuego y puede disponerse de ellos con facilidad. Con el fin de simplificar aún más la fórmula, se sustituye el producto de los tres factores “qv·Ci·Ra” por un nuevo coeficiente denominado “kf”. Puesto que el nuevo coeficiente está relacionado con la carga de fuego por m³ de cada tipo de almacenamiento, con peligrosidad por combustibilidad y con el riesgo de activación, se propone la siguiente denominación:

kf : coeficiente característico de cada tipo de almacenamiento (en MJ/m³). El nuevo coeficiente kf se define:

k f  q v  Ci  R a

[5]

Al incorporar el coeficiente kf en las fórmulas [2] y [4] se llega a las nuevas expresiones reducidas:

QS  k f 

V1   A

[6]

Q T  k f  V1  

[7]

3

El coeficiente kf puede ser precalculado con las tablas del Anexo I del RSCIEI para los almacenamientos más frecuentes en edificación no industrial. Junto con este artículo se incluye un cuadro con los valores precalculados de los almacenamientos más habituales. Para seguir avanzando en la simplificación de las fórmulas es preciso considerar la cantidad de almacenamiento. Si fuera conocido el volumen de producto a almacenar (V1), con las expresiones [6] y [7] anteriormente deducidas podría calcularse fácilmente la densidad de carga de fuego y la carga de fuego total. Sin embargo, en numerosas ocasiones se desconoce ese volumen en concreto. Entonces, el volumen del producto a almacenar se puede estimar como una proporción del volumen disponible del recinto. Es el procedimiento empleado en los ejemplos que se propusieron para establecer una comparativa de resultados en los artículos anteriores. En otras ocasiones, se propone un porcentaje de ocupación en planta y una altura de almacenamiento. También es frecuente limitar la altura de almacenamiento para permitir un espacio mínimo libre de almacenaje junto al techo por exigencias reglamentarias (aptdo. 8.3.c) del Anexo II del RSCIEI, art. 332.2 de la Ordenanza de Madrid o aptdo. 2.4 del Anexo II de la Ordenanza de Zaragoza). Otra circunstancia es que el proyectista desconozca el volumen a almacenar y simplemente disponga una pieza para tal fin con un almacenamiento que podríamos entender como “estándar”. Todas estas circunstancias podrán contemplarse en la introducción de los datos relacionados con la cantidad de almacenamiento. Para entender las siguientes transformaciones se parte del siguiente esquema en el que se representa en color azul el recinto disponible o “almacén” y en color negro el almacenamiento.

En el recinto almacén, “V” representa el volumen total (en m³), “A” la superficie disponible en planta (en m²) y “H” la altura libre o altura promedio en caso de que sea variable (en m). Con estas definiciones, “V = A·H”. 4

El almacenamiento se representa en negro agrupando en un solo prisma virtual el conjunto de los diferentes espacios que ocupan los productos almacenados (por ejemplo, estanterías o estibas). Por tanto, “V1” representa el volumen de producto almacenado (en m³), “s1” la superficie ocupada en planta (en m²), “h1” la altura de almacenamiento o altura promedio en caso de que sea variable (en m) y “d” la separación media del almacenamiento al techo o falso techo (en m), es decir, la separación respecto al límite superior del volumen ocupable. En consecuencia, “V1 = s1·h1” y “h1 = H - d”. Es frecuente plantear el almacenamiento como una proporción de la superficie ocupada respecto a la superficie disponible en planta. En el esquema se ha marcado en color amarillo el área global ocupada en planta (s1) por el almacenamiento. La proporción indicada se va a representar mediante la letra “a”. Por tanto:

a:

proporción de la superficie ocupada por el almacenamiento respecto a la superficie del recinto en planta (adimensional).

Conforme a la definición de “a”:

a

s1  A



[8]

Por otra parte, para habilitar la posibilidad de estimar el volumen de almacenamiento (V1) como una proporción del volumen total disponible (V), se introduce un nuevo coeficiente que represente precisamente la cantidad de almacenamiento:

ka: coeficiente de la cantidad de almacenamiento (adimensional). Esto significa que el nuevo coeficiente ka se define como:

ka 

V1  V

[9]

Operando en la definición de ka dada por la fórmula [9], con “V = A·H”, con “V1 = s1·h1”, con “h1 = H - d”, introduciendo “a” conforme a la fórmula [8] y dividiendo por H, se obtiene la siguiente expresión:

ka 

V1 s1  h1 h   a  1  a  H  d  a  1 d  V AH H H  H

k a  a  1 d    H

[9']

De este modo, mediante las fórmulas [9] o [9’] se puede incorporar la cantidad de almacenamiento como un valor de ka, ya sea como una proporción del volumen disponible de recinto, ya sea como una proporción de la ocupación del almacenamiento en planta dejando libre una altura “d” sin almacenaje junto al techo.

5

A continuación se precisa transformar las fórmulas que permiten el cálculo de la densidad de carga de fuego [6] y de la carga de fuego total [7] para incluir en las expresiones el coeficiente ka. Partiendo de la definición de ka por la fórmula [9]:

ka 

V1  V



Despejando: V1  k a  V 

[10]

Partiendo igualmente de la definición de ka por la fórmula [9] y “V = A·H”:

ka 

V1 V1   V A·H

Despejando:

V1  ka H  A

[11]

Sustituyendo [10] en [7]:

QS  k f 

V1   A

QS  k f  k a  H 

V1  ka H A

y [12]

Sustituyendo [11] en [6]:

Q T  k f  V1  

y

QT  k f  k a  V 

[13]

V1  k a  V

3. Tabla simplificada Con la introducción de las ecuaciones [12] y [13] en la tabla de clasificación resulta: Riesgo bajo

Riesgo medio

Riesgo alto

En cualquier edificio o establecimiento: (2) - Almacenes : 200 < kf·ka·H ≤ 425 MJ/m

(3)

2

425 < kf·ka·H ≤ 850 MJ/m

2

850 < kf·ka·H ≤ 3.400 MJ/m

2

V

850 10 2 3 k f k a

850 10 2 V 3 k f k a

y

kf·ka·H > 3.400 MJ/m

2

V

3400 10 2 3 k f k a

V

3400 10 2 3 k f k a

3400 10 2 V 3 k f k a

y V

13600 10 2 3 k f k a

V

13600 10 2 3 k f k a

Con esta simplificación, el volumen límite para cada nivel de riesgo no depende de la altura “H”, aunque la altura está presente en la determinación de la densidad de carga de fuego (kf·ka·H). En el cuadro adjunto a este artículo se indican estos 6

volúmenes límite a falta de computar la cantidad de almacenamiento (el coeficiente “ka“) que se disponga en cada caso. En el cuadro se indican los valores “850·102/(3·kf)”, “3400·102/(3·kf)” y “13600·102/(3·kf)”, a falta de dividir por el coeficiente “ka” para determinar los volúmenes límite que delimitan el nivel de riesgo bajo, medio o alto.

4. Determinación del ámbito del RSCIEI Otra aplicación práctica que se puede obtener a partir de las fórmulas anteriores consiste en determinar si el almacenamiento objeto de estudio se encuadra en el ámbito de aplicación del Reglamento de Seguridad Contra Incendios en los Establecimientos Industriales. Según indica su artículo 2.2, esto ocurre si la carga de fuego total alcanza o supera 3·106 MJ. Para ello, se parte de la fórmula [13]:

QT  k f  k a  V 

Despejando: V 

QT kf ka

Si en la expresión obtenida se incorpora el valor límite de la carga de fuego total (QT = 3·106), el volumen “V” representará el tamaño mínimo a partir del que cualquier almacenamiento igual o mayor resultará incluido en el ámbito del RSCIEI. En consecuencia, a ese volumen se le denomina “VRSCIEI” y la ecuación de aplicación práctica resulta: 6 VRSCIEI  310  kf ka

[14]

Esta ecuación podrá emplearse para averiguar de manera sencilla si al almacenamiento debe aplicársele el RSCIEI sin más que conocer el tipo de producto almacenado (obteniendo su coeficiente kf precalculado en las tablas) y la cantidad de almacenamiento (coeficiente ka), comparado el volumen resultante (VRSCIEI) con el volumen del recinto donde se almacena. En el cuadro adjunto se ha incluido el dato resultado de operar “3·106 / kf”, que deberá ser dividido por el valor de “ka” de cada almacenamiento que se quiera comprobar.

5. Máximo almacenamiento sin cambio en la clasificación Esta aplicación no pretende determinar el nivel de riesgo, que ya se presupone obtenido por los procedimientos indicados, sino evaluar en qué medida dicho almacenamiento puede variar sin que se produzca un cambio en la clasificación. El dato más interesante es obtener la cantidad máxima de almacenamiento admisible. Puesto que el factor a considerar es el volumen de producto almacenado (“V1”) se ha de partir de aquellas fórmulas que dependen de esta variable. En concreto, la ecuación [7]:

Q T  k f  V1  Despejando: V1 

QT kf

7

Se trata entonces de adoptar el valor de la carga de fuego (QT) que supone el límite con el nivel de riesgo inmediatamente superior: para una clasificación sin riesgo, QT = (850·102/3); para una clasificación de riesgo bajo, QT = (3400·102/3); y para una clasificación de riesgo medio, QT = (13600·102/3). En consecuencia: 

V1max( QT )  850 10  3 k f

Volumen máximo para clasificación sin riesgo.



V1max( QT )  3400 10  3 k f

Volumen máximo para clasificación de riesgo bajo.



V1max( QT )  13600 10  Volumen máximo para clasificación de riesgo medio. 3 k f

2

2

2

En otras ocasiones el volumen máximo admisible viene determinado por la cantidad de almacenamiento (ka) en el límite de la densidad de carga de fuego (QS) que supone el cambio de fila de la tabla. Se le denomina “V1max(QS)” y se calcula obteniendo previamente ka lim = QS / (kf·H), para los valores límite de QS = 200 MJ/m² (425 MJ/m² si es subsidiario del uso comercial), QS = 850 MJ/m² y QS = 3400 MJ/m². Conocido ka lim, como es el cociente entre el volumen de producto y el volumen de recinto, resulta:

V1max( QS )  k a lim  V 

QS lim V kf H

También existe la posibilidad de que el volumen máximo venga limitado por el propio volumen del recinto (V). Deberá comprobarse cuál es el volumen pertinente entre los tres V1max(QT), V1max(QS) y V. La relación a aplicar es la siguiente:

V1max = min {V; max {V1max(QT); V1max(QS)}} El cálculo de estos valores es relevante para una inspección de un almacén cuyo nivel de riesgo se ha calculado previamente, permitiendo determinar los márgenes que pueden adoptarse en el almacenamiento real sin que supongan un cambio en la clasificación, y, por tanto, en las medidas de seguridad contra incendios.

6. Almacenamiento estándar En ocasiones es posible que no se conozcan los detalles de un determinado almacenamiento, de tal manera que se pretende un almacenamiento patrón sin particularizar su coeficiente ka, o sin establecer el volumen de almacenamiento V1. Para ese almacenamiento estándar, se adopta un valor constante de ka = 1/3, que es el que corresponde a la situación usual que se describe a continuación:   

La altura libre del recinto (descontando falso techo) es 3 m: H = 3 m. La separación del almacenaje al techo o falso techo es 1 m: d = 1 m. La proporción de superficie ocupada por el almacenamiento es del 50%: a = 0,5.

Sustituyendo estos valores en la ecuación [9’]: 8

k a  a  1 d    H

k a  0,5 1 1   1  2  1  3 2 3 3

En caso de que cualquiera de las variables sea diferente, por ejemplo, la altura (H) sea distinta a 3 m, con el ajuste de cualquiera de las otras (“a” o “d”) puede obtenerse el mismo valor de ka = 1/3. Por ejemplo, si H = 2,80 m, con d = 1 m, se tendría con a = 0,52 (52% de ocupación en planta), o si H =3,20 m, con d = 0,80 m, se tendría con otro valor de a = 0,44 (44% de ocupación en planta). Al considerar un coeficiente de almacenamiento (ka) fijo, la tabla simplificada del apartado 3 resulta aún más sencilla: Riesgo bajo

Riesgo medio

Riesgo alto

En cualquier edificio o establecimiento: (2) - Almacenes : 200 < kf· H / 3 ≤ 425 MJ/m

(3)

2

425 < kf· H / 3 ≤ 850 MJ/m

2

850 < kf· H / 3 ≤ 3.400 MJ/m

2

V

850 10 2 kf

2

850 10 V kf

y

kf· H / 3 > 3.400 MJ/m

2

V

3400 10 2 kf

V

3400 10 2 kf

3400 10 2 V kf

y V

13600 10 2 kf

V

13600 10 2 kf

Como se puede observar, los volúmenes que definen los límites para la clasificación pueden precalcularse directamente, ya que solamente varían en función de kf, y así se han recogido en el cuadro adjunto. Como se observa en la tabla, la densidad de carga de fuego solamente varía con la altura del almacén (H). Se precisa calcular la densidad de carga de fuego para concretar la fila de la tabla que corresponde aplicar. El cuadro adjunto permite desechar algunos valores que resultan altamente improbables debido a imposibilidad física o a precisar unas alturas fuera de los rangos habituales de edificación. La determinación del volumen mínimo que supone alcanzar una carga de fuego total de 3·106 MJ, y, por tanto, la aplicación del RSCIEI, es también más sencilla al sustituir ka = 1/3 en la fórmula [14], obteniendo.

VRSCIEI  9 10  kf 6

[14’]

Este valor también puede precalcularse y como tal aparece en el cuadro adjunto.

7. Ejemplos Se proponen como ejemplos de clasificación los almacenamientos de los mismos productos que ya se utilizaron en los artículos anteriores: accesorios de 9

automóvil, archivos, artículos de papelería, bebidas alcohólicas, bebidas sin alcohol, material de oficina, muebles de madera, neumáticos de automóviles, prendas de vestir, televisores. Se consideran varios supuestos de recinto de almacén, con los mismos volúmenes que se contemplaron en los anteriores ejemplos, cambiando únicamente la altura de los recintos con el fin de observar cómo influye en los resultados finales. Se contempla:     

V = 25 m³ (con H = 2,50 m V = 75 m³ (con H = 3,00 m V = 150 m³ (con H = 3,00 m V = 200 m³ (con H = 3,20 m V = 400 m³ (con H = 2,50 m

y y y y y

A = 10 m²). A = 25 m²). A = 50 m²). A = 62,5 m²). A = 160 m²).

Se adopta en primer lugar un contenido correspondiente a almacenamiento estándar (ka = 1/3), y, a continuación se incluyen otros coeficientes de cantidad de almacenamiento, tanto mayores (ka = 1/2), como menores (ka = 1/4). Para presentar los resultados se adjuntan las siguientes tablas comparativas.

Aparatos de televisión Archivos Automóviles (accesorios)

Bebidas alcohólicas Bebidas sin alcohol Muebles de madera

200

1.700

800

800

125

800

H (m)

(MJ/m²)

2,50 3,00 3,20 2,50 3,00 3,20 2,50 3,00 3,20 2,50 3,00 3,20 2,50 3,00 3,20 2,50 3,00 3,20 2,50 3,00 3,20 2,50 3,00 3,20 2,50 3,00 3,20 2,50 3,00 3,20

217 260 277 3.683 4.420 4.715 1.300 1.560 1.664 1.300 1.560 1.664 104 125 133 1.300 1.560 1.664 3.250 3.900 4.160 2.817 3.380 3.605 2.383 2.860 3.051 433 520 555

Ci

Ra

(MJ/m²)

1,3

1,0

260

1,3

1,3

1,3

1,0

1,3

2,0

1,5

1,5

1,0

1,5

4.420

1.560

1.560

125

1.560

Neumáticos (de automóviles)

Oficina (material)

Papelería (almacén)

Prendas de vestir

1.500

1.300

1.100

400

1,3

1,3

1,3

1,3

2,0

2,0

2,0

1,0

3.900

3.380

2.860

520

Qs

1ª 1ª 1ª 3ª 3ª 3ª 2ª 2ª 2ª 2ª 2ª 2ª s/c s/c s/c 2ª 2ª 2ª 2ª 3ª 3ª 2ª 2ª 3ª 2ª 2ª 2ª 1ª 1ª 1ª

Vmin R. ALTO

kf

Vmin R. MEDIO

qv

Almacenamiento estándar Vmin R. BAJO

Anexo I RSCIEI

fila

Tipo de almacenamiento

Volumen recinto (m³) 25

75

150

s/r

s/r

200

s/r 327

400

B s/r

B 19

77

A B

308

M M

s/r 54

M B

218

B B

s/r 54

M B

218

B B

s/r

s/r s/r

s/r s/r

s/r 54

M B

218

B B

B 22

87

M B

349

M M

s/r 25

M B

101

M M

402 s/r 30

M B

119

M M

s/r 163

B s/r

s/r B

s/c: sin calificación; s/r: sin riesgo especial; B: riesgo bajo; M: riesgo medio; A: riesgo alto.

10

Como se puede observar, a mayor altura (H) se incrementa la densidad de carga de fuego (Qs). Esto se debe únicamente a que se parte de un mismo volumen de recinto (V), por tanto, al considerar una altura mayor del mismo recinto significa que la superficie en planta (A) es menor y, en consecuencia, una misma carga de fuego total dividida por una superficie menor (QS = QT/A) resulta una densidad de carga de fuego más elevada. Además, cuando se dispone de un almacenamiento estándar en un almacén de 3,00 m de altura (H = 3,00), el coeficiente característico de cada tipo de almacenamiento (kf) coincide con la densidad de carga de fuego (QS). Esto es obvio sustituyendo los valores en la fórmula [12]:

QS  k f  1  3   3

QS  k f  k a  H 

QS  k f

Se puede concluir que la densidad de carga de fuego de un almacenamiento medio (se le ha denominado “estándar”) en un recinto de altura media (3,00 m) puede ser previamente determinada, a través de un cuadro resumen. Esto resulta muy interesante porque nos permite una primera aproximación al nivel de riesgo probable debido al contenido del almacén.

Aparatos de televisión Archivos Automóviles (accesorios)

Bebidas alcohólicas Bebidas sin alcohol Muebles de madera

(MJ/m²)

(m)

(MJ/m²)

2,50 3,00 3,20 2,50 3,00 3,20 2,50 3,00 3,20 2,50 3,00 3,20 2,50 3,00 3,20 2,50 3,00 3,20 2,50 3,00 3,20 2,50 3,00 3,20 2,50 3,00 3,20 2,50 3,00 3,20

325 390 416 5.525 6.630 7.072 1.950 2.340 2.496 1.950 2.340 2.496 156 188 200 1.950 2.340 2.496 4.875 5.850 6.240 4.225 5.070 5.408 3.575 4.290 4.576 650 780 832

260

4.420

1.560

1.560

125

1.560

Neumáticos (de automóviles)

Oficina (material)

Papelería (almacén)

Prendas de vestir

3.900

3.380

2.860

520

Qs

1ª 1ª 1ª 3ª 3ª 3ª 2ª 2ª 2ª 2ª 2ª 2ª s/c s/c s/c 2ª 2ª 2ª 3ª 3ª 3ª 3ª 3ª 3ª 3ª 3ª 3ª 1ª 1ª 1ª

Vmin R. ALTO

H

Vmin R. MEDIO

kf

Vmin R. BAJO

Almacenamiento ka = 1/2 fila

Tipo de almacenamiento

Volumen recinto (m³) 25

75

150

s/r

s/r

200

s/r 218

400

B s/r

B 13

51

A M

205

M M

s/r 36

M B

145

M M

s/r 36

M B

145

M M

s/r

s/r s/r

s/r s/r

s/r 36

M B

145

M M

B 15

58

A M

232

M M

B 17

67

A M

268

M M

B 20

79

M B

317

M M

s/r 109

B s/r

B B

s/c: sin calificación; s/r: sin riesgo esp.; B: riesgo bajo; M: riesgo medio; A: riesgo alto.

11

Aunque el coeficiente kf del almacenamiento condiciona considerablemente la clasificación, la altura del almacén determina la densidad de carga de fuego y la fila de la tabla de clasificación que es preciso aplicar. Obsérvese que en la tabla comparativa para almacenamiento estándar, el volumen mínimo de un recinto destinado a almacenar neumáticos para que se obtenga una clasificación de riesgo alto es 349 m³. Esto significaría que el almacén más grande de los que se han evaluado en estas tablas, el de 400 m³, recibiría dicha clasificación de riesgo. Sin embargo, ese almacén se ha previsto con una altura de 2,50 m. Para esa altura, la densidad de carga de fuego (QS = kf · H / 3) resulta 3.250 MJ/m², es decir, no mayor que 3.400 MJ/m², y por tanto, en la segunda fila de la tabla de clasificación. En esa fila, por más que aumente la carga de fuego total (o el volumen) nunca se establece una clasificación de riesgo alto, puesto que la densidad de carga de fuego corresponde al riesgo medio. Por tanto el nivel de riesgo resultante es medio.

Aparatos de televisión Archivos Automóviles (accesorios)

Bebidas alcohólicas Bebidas sin alcohol Muebles de madera

(MJ/m²)

(m)

(MJ/m²)

2,50 3,00 3,20 2,50 3,00 3,20 2,50 3,00 3,20 2,50 3,00 3,20 2,50 3,00 3,20 2,50 3,00 3,20 2,50 3,00 3,20 2,50 3,00 3,20 2,50 3,00 3,20 2,50 3,00 3,20

163 195 208 2.763 3.315 3.536 975 1.170 1.248 975 1.170 1.248 78 94 100 975 1.170 1.248 2.438 2.925 3.120 2.113 2.535 2.704 1.788 2.145 2.288 325 390 416

260

4.420

1.560

1.560

125

1.560

Neumáticos (de automóviles)

Oficina (material)

Papelería (almacén)

Prendas de vestir

3.900

3.380

2.860

520

Qs

s/c s/c 1ª 2ª 2ª 3ª 2ª 2ª 2ª 2ª 2ª 2ª s/c s/c s/c 2ª 2ª 2ª 2ª 2ª 2ª 2ª 2ª 2ª 2ª 2ª 2ª 1ª 1ª 1ª

Vmin R. ALTO

H

Vmin R. MEDIO

kf

Vmin R. BAJO

Almacenamiento ka = 1/4 fila

Tipo de almacenamiento

Volumen recinto (m³) 25

75

150

s/r

s/r

200

s/r

s/r s/r

436 s/r 26

M B

103

M M

410 s/r 73

400

M B

291

B B

s/r 73

M B

291

B B

s/r

s/r s/r

s/r s/r

s/r 73

M B

291

B B

s/r 29

M B

116

M M

s/r 34

M B

134

M M

s/r 40

M B

159

B M

s/r 218

B s/r

s/r s/r

s/c: sin calificación; s/r: sin riesgo esp.; B: riesgo bajo; M: riesgo medio; A: riesgo alto.

12

Si el mismo volumen de recinto se configura con una altura mayor, por ejemplo, 3,20 m (con una superficie de 125 m²), por la misma tabla comparativa de almacenamiento estándar se observa que la densidad de carga de fuego se incrementa y alcanza 4.160 MJ/m². Se ajusta al intervalo de la tercera fila de la tabla de clasificación, determinando un nivel de riesgo alto porque el volumen del recinto es mayor que 349 m³. En caso de variar la cantidad de almacenamiento, también oscilan los volúmenes mínimos para una determinada clasificación de riesgo. Para el mismo almacenamiento de neumáticos, con un coeficiente ka = 1/2 (volumen de producto que ocupa la mitad del volumen del recinto), como se observa en la segunda tabla comparativa, la clasificación de riesgo alto se obtiene con volúmenes de recinto mayores que 232 m³, en lugar de 349 m³. En este caso, apenas influye la altura del almacén, ya que incluso con una altura relativamente pequeña como 2,50 m, la densidad de carga de fuego resulta 4.875 MJ/m², correspondiente a la tercera fila de la tabla de clasificación. Por el contrario, con un coeficiente de ocupación bajo ka = 1/4, según la tercera tabla comparativa, la densidad de carga de fuego no alcanza en ninguna de las tres alturas probadas (2,50 m, 3,00 m o 3,20 m) el valor límite de 3.400 MJ/m², es decir, que no se contempla la clasificación de riesgo alto, y así se ha representado en la tabla al no aparecer ningún volumen asociado. Para alcanzar esa densidad se precisaría una altura de recinto de 3,48 m, y el volumen mínimo para la clasificación de riesgo alto sería 464 m³. Este valor no procede de la tabla comparativa sino que puede obtenerse del cuadro adjunto a este artículo. Otra aplicación que permite la utilización de las fórmulas simplificadas que se han presentado es la obtención del volumen mínimo que determina una carga de fuego total de 3·106 MJ y el ámbito del RSCIEI. Para ello se emplea la fórmula [14], considerando en el caso del almacén de neumáticos kf = 3.900 MJ/m², y los siguientes volúmenes en función de la cantidad de almacenamiento ka: 6 VRSCIEI  310  kf ka

Almacenamiento de neumáticos

ka = 1/3

ka = 1/2

ka = 1/4

VRSCIEI

2.308 m³

1.539 m³

3.077 m³

Si tuviéramos un almacén de neumáticos en el que QS > 3400 MJ/m² y H = 3,20 m y quisiéramos determinar el máximo volumen de producto almacenado sin que suponga una clasificación de riesgo alto, aplicaríamos las fórmulas descritas en el apartado 5 (o mediante el cuadro adjunto al artículo): 2 2 V1max( QT )  13600 10  13600 10 116 3 k f 33900

V1max( QS ) 

Q S lim  V  3400  V  0,272·V kf H 3900  3,20

 Con un volumen de recinto de V = 200 m³, V1max(QS) = 0,272·200 = 54,4 m³ y el máximo volumen para riesgo medio sería V1max = 116 m³. Con un volumen de recinto de V = 500 m³, V1max(QS) = 0,272·500 = 136 m³ y el máximo volumen para riesgo medio sería V1max = 136 m³, en el límite en que QS = 3400 MJ/m². 13

8. Conclusión La utilización de almacenamientos correspondientes a un único epígrafe de la Tabla 1.2 del Anexo I del RSCIEI ha permitido simplificar los parámetros necesarios para la clasificación del riesgo, alcanzando de este modo los objetivos que había propuesto este artículo. El procedimiento de aplicación comenzaría con la recopilación de datos del almacenamiento: superficie, volumen y altura del recinto almacén, así como tipo de almacenamiento. Definido el tipo de almacenamiento por uno de los epígrafes de la tabla del RSCIEI, se obtiene inmediatamente el coeficiente kf. Respecto a la cantidad de almacenamiento (coeficiente ka) pueden darse dos situaciones: a) Utilizar un almacenamiento estándar. Esto significa considerar un coeficiente fijo k a = 1/3. Con el coeficiente fijo tenemos previamente determinados los volúmenes límites de clasificación para riesgo bajo, medio o alto. El siguiente paso es calcular la densidad de carga de fuego con una operación aritmética muy sencilla introduciendo la altura del almacén: QS = kf·H / 3. Al conocer QS se determina la fila que corresponde en la tabla de clasificación (intervalo 200-850 o bien 425-850 si es subsidiario del uso Comercial; intervalo 850-3400; o > 3400 MJ/m²). Esto sirve para determinar cuáles de los tres volúmenes límite deben considerarse (uno de ellos, dos, o los tres). Finalmente se compara el volumen del almacén con los volúmenes límite que sean pertinentes según el criterio indicado y ya se tiene la clasificación del riesgo. Con tan solo una operación aritmética y una comparación de valores ya calculados. b) Utilizar un almacenamiento no estándar. Esto significa que el coeficiente ka será distinto en cada caso. El procedimiento es un poco más laborioso porque los volúmenes límite no están precalculados, pero es fácil obtenerlos: Vbajo = 850·102/(3·kf·ka); Vmedio = 3400·102/(3·kf·ka); Valto = 13600·102/(3·kf·ka). Otra opción es hacer un precálculo con la parte fija del valor de estos volúmenes: 850·102/(3·kf); 3400·102/(3·kf); 13600·102/(3·kf) y tenerlo disponible. Entonces, el procedimiento consiste en dividir estos parámetros predeterminados por el coeficiente ka que corresponda en cada almacenamiento a clasificar. Es el sistema empleado en el cuadro adjunto. Igualmente se precisa calcular la densidad de carga de fuego. En este caso: QS = kf·ka·H. Así queda determinada la fila de la tabla de aplicación y los volúmenes límite. Ya solo queda comparar el volumen del almacén con éstos. Es un procedimiento que exige un paso más que el almacenamiento estándar. Para facilitar la aplicación se ha incluido el cuadro auxiliar adjunto. Igualmente podría utilizarse una hoja de cálculo. En definitiva, obtener de una forma sencilla una clasificación más realista del nivel de riesgo. Pedro J. Álvarez Morales es Jefe de Sección del Dpto. de Prevención de Incendios del Ayuntamiento de Madrid y colaborador habitual de CEPREVEN.

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